二硫键交联的壳聚糖-明胶水凝胶

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1、中文摘要由天然聚合物合成的水凝胶是比较常用的组织工程材料，但通常需要进行改性以提高其使用性能。本实验以巯基乙酸(TGA)、4．丁巯内酯(BTA)和联硫二丙酰二肼(DTPH)为反应试剂，通过相应催化剂的活化作用，采用均相反应法制备了巯基化壳聚糖和巯基化明胶。实验结果表明，利用壳聚糖和明胶上的氨基等活性基团，可采用不同途径引入巯基。溶液pH值对壳聚糖的巯基接入量有重要影响，pH3时壳聚糖改性物中的自由巯基量最多，可达到约1009mol／g聚合物。由于酰肼与羧基的反应活性高于氨基与羧基的反应活性，所以DTPH法制备的明胶改性物中的巯基量要明

2、显高于BTA法制备的改性物中的巯基量。通过空气／过氧化氢将自由巯基氧化成二硫键，可制备基于二硫键交联的壳聚糖．明胶杂混聚合物网络膜。物料配比和初始固含量对交联膜的各项性能有重要影响。明胶量越多，交联膜的吸水溶胀性能越好；而初始溶液的固含量越高、交联程度越大，交联膜的平衡溶胀度越小。以不同巯基量的壳聚糖、明胶改性物制备共混膜，交联度均在壳聚糖．明胶混合比约为1：1时达到平衡值。随着交联度的增加，交联膜的酶解程度随之减小。相比较而言，胶原酶对交联膜的降解作用要高于溶菌酶。用L929大鼠成纤维细胞，采用浸提液法、MTT法以及原位荧光标记法对

3、壳聚糖．明胶交联杂混膜的细胞相容性进行了评价。结果证实此类交联膜适合L929细胞在其表面生长，且交联度的差异并不影响细胞活性。以水为致-孑I,N，采用冷冻干燥法可制备壳聚糖．明胶杂混聚合物网络三维支架，支架的孔隙率只与初始溶液的固含量有关，而平均孔径的大小可通过预冻温度调节。扫描电镜观察结果表明此类支架的孔径分布比较均匀。关键词：壳聚糖／明胶，巯基化，二硫键交联，水凝胶，生物相容性AbstractManyofhydrogelsderivedfromthenaturalpolymershavebeenadaptedfortissueen

4、gineeringmaterialswithpropermodification．Inthiswork，Thiolatedchitosanandgelatinweresynthesizedbyusingthioglycolicacid(TGA)，4-butyrothiolactone∞TA)Or3,3’一dithiobis(propionichydrazide)(DTPH)．Mediatedbycarbodiimide(EDAC)orimidazole，mercaptogroupwerecovalentlylinkedtochitos

5、anandgelatin．DependentonthepH—valueandmodifier,thethiolatedpolymerderivativesdisplayeddifferentmercaptogroupcontents。AtapH-valueof3，thechitosan-thiomersreacheditsmaximummercaptogroupcontentsforabout100Ixmole／gpolymer．Furthermore，mercaptogroupcontentsofthiolatedgelatinsy

6、nthesizedbyDTPHmethodaremorelargerthanthatofsynthesizedbyBTA，becauseofthehighreactivitybetweenhydrazideandcarboxylgroupscomparedtoaminoandcarboxylones．Anewdisulfidecross-linkingmethodWaSdevelopedforthepreparationofblendedchitosan—gelatinhydrogelstOformasynthetic，covalen

7、tlylinkedmimicoftheextracellularmatrix(ECM)．Solutionsofthiolatedchitosanandthiolatedgelatininvaryingblendswerepreparedandcross—linkedbydisulfidebondformationinair．HydrogelfilmsweredriedandfurtherCROSS—linkedwithdilutehydrogenperoxide．Theswellingratioanddegradationrateof

8、disulfidecross··linkedchitosan。‘gelatinhydrogelswerestronglydependedoncompositionsandcross-1inkingdegree．Thecr